On the role of Agulhas Eddies to anthropogenic carbon absorption and ocean acidification state in the South Atlantic Ocean

• Main Author: Marques Orselli, Iole Beatriz
• Other Authors: Perpignan, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Porto Alegre, Brésil), Goyet, Catherine, Kerr, Rodrigo, Azevedo, José Luiz
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: 2020
• Subjects: Tourbillons des Aiguilles; Flux de CO2; Système du carbone; Carbone anthropique; Océan Atlantique Sud; Agulhas eddies; CO2 fluxes; Carbonate system; Anthropogenic carbon; South Atlantic Ocea; Vórtices das Agulhas; Fluxos de CO 2; Sistema carbonato; Carbono antropogênico; Oceano Atlântico Sul; 551.46; Tourbillons; Ocean acidification; South Atlantic Ocean
• Online Access: http://www.theses.fr/2020PERP0005

Depuis la révolution industrielle, les activités humaines libèrent de grandes quantités de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère. Une partie de cet excès de CO2 est captée par les océans et a provoqué des perturbations et des changements dans le cycle du système carbonaté. Ces perturbations du système carbonaté sont désormais connues pour altérer l'état d'acidification des océans. Dans l'océan Atlantique Sud, les grands tourbillons des Aiguilles, sont parmi les plus grandes structures à méso-échelle des océans. Parce qu'ils sont des structures anticycloniques, ces tourbillons sont associés à des régions où l'océan perd de la chaleur vers l'atmosphère, mais leurs rôles par rapport au système carbonaté sont encore mal connus. Ainsi, l'objectif principal de cette recherche doctorale était d'étudier la relation entre les tourbillons des Aiguilles et la capture et le transport du CO2/Cant tout au long de leur vie ainsi que le rôle que ces structures jouent dans l'état d'acidification de l'océan Atlantique Sud.Lors de cette thèse, nous avons pu démontrer que les tourbillons des Aiguilles sont capables non seulement de capter plus de CO2 que les eaux environnantes, mais aussi de transférer ce carbone en profondeur dans la colonne d'eau et peuvent transporter plus de Cant le long de leur trajectoires. Etant donné que les observations indiquent que 30% de ces structures libérées dans le courant des Aiguilles atteignent la côte ouest de l'océan Atlantique Sud et interagissent même avec le courant du Brésil, nous pouvons les désigner comme l'un des déclencheurs susceptibles d'intensifier l'acidification observée pour les couches centrales de cette région. Human activities have been releasing large amounts of carbon dioxide (CO2) into the atmosphere since the Industrial Revolution. Part of this excess CO2 is captured by the oceans and has been causing perturbations and changes in the carbonate system cycle. These changes in the carbonate system are now known to alter the acidification state of the oceans.In the South Atlantic Ocean are observed the Agulhas eddies, which are among the largest mesoscale structures in the oceans. Because they are anticyclonic structures, these eddies are associated with regions where the ocean loses heat to the atmosphere, but its role in relation to the carbonate system is still poorly studied. Thus, the main objective of this doctoral research was to investigate the relationship between the Agulhas eddies and CO2/Cant uptake and transport throughout their lives and which role these structures play in the acidification state in the South Atlantic Ocean.As a main conclusion of this thesis, we have been able to demonstrate that the Agulhas eddies are able not only to capture more CO2 than the surrounding waters, but also to transfer into the water column and can carry more Cant along their trajectories. As studies show that 30% of these structures released in the Agulhas leakage reach the west coast of the South Atlantic Ocean and even interact with the Brazilian Current, we can indicate them as one of the triggers that may be intensifying the acidification observed for the central layers of this region. Atividades humanas vêm liberando grandes quantidades de dióxido de carbono (CO 2 ) na atmosfera desde a Revolução Industrial. Parte desse excesso de CO 2 é capturado pelos oceanos (carbono antropogênico, C ant ) e vêm causando perturbações e alterações no ciclo do sistema carbonato. Essas alterações no sistema carbonato alteram o estado de acidificação dos oceanos.No oceano Atlântico Sul observa-se os vórtices das Agulhas, que estão entre as maiores estruturas de mesoescala dos oceanos. Por serem estruturas anticiclônicas, estes vórtices estão associados às regiões em que o oceano perde calor para a atmosfera, porém seu papel em relação ao sistema carbonato ainda é pouco estudado. Dessa forma, o objetivo principal dessa pesquisa de doutorado foi investigar a relação dos vórtices das Agulhas com a captura e transporte de CO 2 /C ant ao longo de suas vidas e qual o papel dessas estruturas no estado de acidificação no oceano Atlântico Sul. Como conclusão principal dessa tese, pudemos demonstrar que os vórtices das Agulhas são capazes não só de capturar mais CO 2 do que as águas ao seu redor, como também de transferir para o interior da coluna d’água, podendo carregar mais C ant ao longo de suas trajetórias. Como estudos mostram que 30% dessas estruturas liberadas no vazamento das Agulhas atingem a costa Oeste do Oceano Atlântico Sul e chegam a interagir com a Corrente do Brasil, podemos indicá-los como um dos gatilhos que podem estar intensificando a acidificação observada para as camadas centrais dessa região.